化学の問題です。

質問

2.0×10^-2 (-２乗)mol/L の酢酸水溶液10mLと 4.0×10^-2(-２乗) mol/L の酢酸ナトリウム水溶液10mL との混合溶液の25℃での水素イオン濃度とpHを求めなさい。ただし、25℃での酢酸の電離定数を 2.8×10^-5 mol/L 、また、log 2 = 0.30 , log 3 = 0.48 , log 7 = 0.84 とする。

という問題です。　解説おねがいします。

回答No.1

gohtraw

酢酸、酢酸イオン、ナトリウムイオン、水素イオン、水酸化物イオンの濃度をそれぞれ［ＨＡ］、［Ａ－］、［Ｎａ＋］、［Ｈ＋］、［ＯＨ－］とすると、

系内のナトリウムはすべてイオンになっているので、
［Ｎａ＋］＝２＊１０＾－２

酢酸と酢酸イオンの濃度の和は一定値をとり、その値は
［ＨＡ］＋［Ａ－］＝３＊１０＾－２

系内の陽イオンと陰イオンの持つ電荷は合計すればプラスマイナスゼロなので
［Ａ－］＋［ＯＨ－］＝［Ｎａ＋］＋［Ｈ＋］

酢酸の解離平衡より
［Ｈ＋］［Ａ－］／［ＨＡ］＝２．８＊１０＾－５

水のイオン積より
［Ｈ＋］［ＯＨ－］＝１０＾－１４

これで式が５つでき、未知数も５つなので連立方程式が解けます。